KR100762286B1 - 트레드밀 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코스 정보를 구현하는 트레드밀 시스템에 관한 것으로, 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도, 주행 거리에 따른 풍경 정보를 화면을 통해 표시하고, 트레드밀의 트랙부의 경사도가 입력된 마라톤 코스의 주행 거리에 따른 지면의 경사와 동일하게 되도록 제어하고, 마라톤 경기의 지형에 따른 풍향과 풍속을 팬으로 불어줌으로써, 사용자가 실내에서 런닝 운동을 하고 있음에도 실외에서 마라톤 코스를 주행하는 것과 같은 가상 현실감을 느끼도록 하여, 런닝 운동의 지루함을 방지하고 흥미감을 고취시켜 보다 높은 활용도를 유도하는 트레드밀 시스템을 제공한다.

주행 코스, 트레드밀, 경사 구동부, 주행거리감지센서, 자동 속도 조절

Description

트레드밀 시스템{TREADMILL SYSTEM}

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템의 구성을 도시한 사시도

도2는 도1의 트랙부의 분해 사시도

도3은 도2의 'A'부분의 확대도

도4는 도3의 하중 센서 모듈의 분해 사시도

도5는 도1의 트랙 벨트를 제거한 트랙부를 저면에서 바라본 사시도

도6은 도5의 'B' 부분의 확대도

도7은 도1의 트랙 벨트와 경사 구동부를 구비한 트랙부를 저면에서 바라본 사시도

도8은 도7을 상측에서 바라본 사시도

도9는 도7의 경사 구동부의 분해 상태를 도시한 사시도

도10은 도7의 트랙부의 투시 측면도

도11은 도1의 하중 센서를 이용한 제어 회로도

도12는 도1의 트랙 벨트의 자동속도 조절 원리를 설명하기 위한 순서도

도13은 도1의 트레드밀의 제어부의 작용을 도시한 블럭선도

도14는 도1의 마라톤 코스를 그대로 구현하는 작용을 설명한 순서도

도15는 도1의 트레드밀이 동시에 서버에 접속한 상태를 도시한 개략도

도16는 도13의 다수의 트레드밀이 동시에 마라톤 코스를 구현하는 작용을 설명한 순서도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100: 트레드밀 110: 트랙부

111: 트랙 벨트 111a: 스트립

112: 구동 롤러 113: 데크

114: 프레임 114a: 데크 지지대

115: 방진 고무 116: 데코 커버

117: 지지대 120: 경사 구동부

121: 경사 구동 모터 122: 신축 부재

123: 수평바 124: 지지대

125: 지지 롤러 129: 고정부

130: 제어 판넬부 131: 제어판

132: 엘씨디 133: 손잡이

134: 연결 부재 135: 수평 보강재

135: 매체 수용부 140: 주행거리 감지센서

190: 하중 센서 모듈 191: 결합 부재

192: 굽힘 부재 193a,193b: 후방 하중 센서

194a,194b: 전방 하중 센서 R1: 후방 하중 센서 저항값

R2: 전방 하중 센서 저항값 181: 제1접점

182: 제2접점 △V : 브리지 전압차

△Vref : 기준 브리지 전압차 △Vset : 설정 브리지 전압차

본 발명은 트레드밀 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도 마라톤 코스를 그대로 구현하는 트레드밀 시스템에 관한 것이다.

트레드밀은 런닝머신으로 불려지는 운동기구로, 무한 궤도로 회전하는 벨트를 이용하여 좁은 공간에서 걷거나 뛰는 운동효과를 가져올 수 있어 가정용이나 스포츠센터 등에서 널리 사용되고 있다. 트레드밀은 겨울철에도 적당한 온도의 실내에서 걷기 또는 런닝(running) 운동을 할 수 있으며, 런닝 속도를 임의로 조절할 수 있으므로 나날이 그 수요가 급증하고 있다.

일반적으로, 사용자는 트레드밀을 이용하여 걷기 또는 런닝 운동을 하는 중에 운동의 지루함을 해소하기 위하여 걷는 속도나 런닝 속도를 취향에 따라 변화시키면서 걷기 또는 런닝 운동을 하게 되는데, 사용자가 걷거나 뛰는 동안에 제어판의 워킹 벨트 속도 조절을 일일히 조작하여야 하므로 번거로울 뿐만 아니라 운동 중에 균형이 흐트러져 위험을 야기하는 문제점이 있었다.

또한, 소정의 프로그램에 의하여 트레드밀의 트랙 벨트의 이동 속도가 조작 되는 경우에는 천편일률적으로 프로그램된 속도에 따라 운동해야 하는 제약으로 인하여, 사용자의 신체 상태나 컨디션에 따라 걷기 또는 런닝 속도를 조절하지 못하여 무리하거나 비효율적인 운동이 강요되는 문제점이 있었다.

따라서, 사용자의 흥미를 유발하면서 지루하지 않게 걷기 또는 런닝 운동을 지속시킬 수 있는 방안을 모색하는 시도가 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도 마라톤 코스를 그대로 구현하는 트레드밀 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 취향에 따라 다양한 코스를 입력할 수 있도록 하여, 획일적인 코스만을 지루하게 반복하도록 강요하는 것을 방지하는 것이다.

또한, 본 발명은, 사용자의 위치에 따라 지나치게 민감하게 가감속되는 것을 방지하여 사용자에게 안정된 자동 런닝 속도의 조절 환경을 제공함으로써, 사용자의 제어판 조작을 최소화하여 사용자의 편의를 도모하는 것을 그 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 서버에 여러 트레드밀이 접속하여, 동시에 여러 사용자들이 게임을 하는 것과 같이 함께 마라톤 경주를 하는 것을 구현하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바의 목적을 달성하기 위하여, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와, 상기 트랙 벨트의 주행 거리를 감지하는 주행거리 감지부와, 주행 코스의 정보를 입력받아 상기 주행거리 감지부로부터 감지된 주행거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템을 제공한다.

이는, 사용자가 트레드밀을 이용하여 런닝 운동을 시작하기 이전에 미리 코스를 선택하면, 사용자의 조작이 없더라도 주행거리 별로 트레드밀의 경사도를 자동적으로 조절함으로써, 실제로 마라톤 코스를 보다 현실감있게 체험하면서 연습하는 것이 가능하도록 하기 위함이다. 이 때, 제어부는 제어판넬의 형식으로 형성될 수도 있고, 박스 형태로 전기적으로 접속되도록 어떤 위치에 내장될 수도 있다.

여기서, 상기 주행 코스를 다수개 저장하는 메모리부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 메모리부에 저장된 다수개의 주행 코스 가운데 하나를 사용자가 선택하는 것에 의하여 상기 주행 코스의 정보가 상기 제어부에 입력되도록 구성된다. 이 때, 주행 코스란 널리 알려진 춘천국제마라톤대회, 서울국제마라톤대회, 서울하프마라톤대회, 보스톤마라톤대회 등의 코스에 따른 지면의 경사도와 화상 정보를 포함하는 것이다. 이를 통해, 사용자는 트레드밀 상에서 원하는 코스를 하나씩 하나씩 주행하면서 코스별로 연습할 수도 있게 된다.

그리고, 상기 주행 코스를 미리 입력해 둔 매체로부터 상기 매체 정보를 읽어들이는 매체 판독부를 포함하여, 상기 매체에 저장된 주행 코스 정보를 상기 제어부에 입력되어 선택 가능하도록 구성될 수도 있다. 이를 통하여, 트레드밀의 제 조사가 메모리에 입력해두지 않은 주행 코스를 확장하여, 다양한 주행 코스를 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있게 된다.

나아가, 상기 주행 코스는 고도가 표시된 지리 정보 시스템(GIS)를 이용하여 임의의 주행 코스 정보를 선택하여 상기 제어부에 경사도 등을 포함하는 정보를 상기 제어부에 입력하도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 트레드밀 시스템은 인터넷과 연결하는 접속 단자를 더 포함하여 구성되고, 상기 주행 코스는 인터넷을 통하여 소정의 서버로부터 수신하여 상기 제어부에 입력할 수도 있다. 이를 통하여, 제조사 또는 별도의 운영 업체에서 주행 코스를 개발하여 유료 또는 무료로 코스 정보를 공유하도록 함으로써, 보다 다양한 코스를 트레드밀의 사용자가 주행할 수 있게 된다.

일반적으로, 가상 현실(Visual Reality; VR)은 시각적인 효과에 가장 민감하게 실감나는 정도가 달라진다는 것을 감안하면, 주행 코스의 정보를 입력받아, 상기 주행거리 감지부로부터 감지된 주행거리에 따라 상기 주행 코스의 시각적 정보를 화상으로 표시하는 화면부를 더 포함하여 구성된 것이 효과적이다.

이 때, 상기 화면부는 상기 트레드밀의 전방부에 설치된 엘씨디(LCD)로 형성될 수도 있고, 트레드밀로부터 소정거리 이격되어 커다란 스크린의 형태로 설치될 수도 있다. 또한, 상기 화면부는 상기 트레드밀의 상기 제어부로부터 연결된 고글형 디스플레이 기구로 형성될 수도 있다.

상기 트랙 벨트를 무한 궤도로 구동시키는 주행 구동부를 더 포함하여 구성되어, 사용자가 트랙 벨트를 구동하여 밀지 않더라도 자동적으로 트랙 벨트가 이동 된다.

이 때, 상기 주행 구동부는 사용자의 의도에 따라 스스로 가감속되는데, 보다 구체적으로는, 사용자가 상기 트랙 벨트의 전방에 치우쳐 위치하면 트랙 벨트의 이동 속도는 가속되고, 사용자가 상기 트랙 벨트의 후방에 치우쳐 위치하면 트랙 벨트의 이동 속도는 감속되는 것에 의하여, 트랙 벨트의 자동 속도 조절이 구현된다. 이를 통해, 사용자는 코스를 주행하는 중에 피곤하거나 힘들면 별도의 스위치 조작으로 주행 속도를 줄이는 것이 아니라, 별도의 조작이 없더라도 지치면 천천히 뛸 수 있으며 그 반대의 경우에는 보다 빨리 뛸수도 있게 된다.

따라서, 사용자는 트레드밀을 이용하여 주행 코스를 초기에 입력하기만 하면, 어떠한 조작을 하지 않고서 자유자재로 런닝 속도를 바꾸어 가면서, 입력된 마라톤 코스의 주변 풍경을 시각적으로 즐기며, 주행 코스에 따른 경사도를 체험하면서 마라톤 코스를 그대로 런닝할 수 있게 된다.

상기 트레드밀 시스템은, 자동 속도 조절을 위하여, 상기 트랙 벨트 상에서 운동중인 사용자의 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 전방에 설치된 전방 하중 센서와, 상기 트랙 벨트 상에서 운동중인 사용자의 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 후방에 설치된 후방 하중 센서를, 포함하고, 상기 제어부는 상기 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에서 각각 측정된 값에 의하여 상기 트랙 벨트상의 사용자의 운동 위치를 산출하여 상기 구동부를 가속 또는 감속하도록 제어된다.

그리고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 각각 1개 이상의 로드셀로 형성된다. 로드셀은 외부로부터 하중을 받음에 따라 압축되거나 늘어나는 변형량에 비례하여 전기저항값이 변하는 스트레인게이지가 1개 또는 복수개로 구성된 것으로, 스트레인게이지의 전기 저항값이 변화함에 따라 스트레인게이지 주변의 전압값이 변화하게 되어, 이로부터 스트레인게이지의 변형량을 산출하고, 스트레인게이지가 부착된 재질의 물성치를 고려하여 외부로부터 인가된 하중을 측정하는 센서를 말한다. 따라서, 로드셀로 형성된 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 사용자가 트랙 벨트의 전방부 또는 후방부에 치우치는 정도에 따라, 상이한 전압값을 출력하게 되며, 출력된 전압값을 각각 증폭기와 아날로그 디지털 변환기를 거쳐 각각의 하중값을 측정할 수 있게 된다.

예를 들어, 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 치우치게 되면, 로드셀로 형성된 전방 하중 센서에 의하여 측정된 하중 F1은 사용자가 트랙 벨트의 중앙부에 위치한 경우에 비하여 그 절대값이 커지므로, 이로써 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 치우쳐 있으므로 트랙 벨트의 이동 속도를 가속시키는 제어 명령을 내리게 된다. 마찬가지로, 사용자가 트랙 벨트의 후방부에 치우치게 되면, 로드셀로 형성된 후방 하중 센서에 의하여 측정된 하중 F2은 사용자가 트랙 벨트의 중앙부에 위치한 경우에 비하여 그 절대값이 커지므로, 이로써 사용자가 트랙 벨트의 후방부에 치우쳐 있으므로 트랙 벨트의 이동 속도를 감속시키는 제어 명령을 내리게 된다.

이에 반하여, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 스트레인게이지로 형성될 수 있다. 이 때, 스트레인게이지는 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에 각각 4개씩 형성되어, 로드셀과 마찬가지로 완전한 휘스톤브리지 회로를 각각 구성할 수도 있고, 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에 2개씩 형성되어 전방 하중 센서 용 스트레인게이지와 후방 하중 센서용 스트레인게이지가 합쳐져 하나의 휘스톤브리지 회로를 구성할 수도 있다.

즉, 상기 전방 하중 센서와 후방 하중 센서는 상기 트랙 벨트의 전방부의 좌,우측과 후방부의 좌,우측에 각각 1개의 스트레인게이지로 형성되고, 이들이 서로 마주보는 휘스톤브리지를 형성하여 하나의 브리지 전압차로 사용자의 위치를 파악할 수도 있다. 이를 통해, 4군데에서 측정한 스트레인게이지의 저항값의 변화를 하나의 브리지 전압차로 도출할 수 있게 되므로, 상대적으로 높은 비용이 소요되는 증폭기를 하나만 설치하여도 사용자의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 된다.

전방 하중 센서와 후방 하중 센서가 2개의 스트레인게이지로 형성되고, 전방 하중 센서용 스트레인게이지(저항값 R2)와 후방 하중 센서용 스트레인게이지(저항값 R1)가 서로 마주보도록 휘스톤브리지가 형성된 경우에는, 인가 전원을 V라고 하면 브리지 전압차인 △V는 다음식에 의하여 표현된다.

따라서, 사용자가 트랙 벨트의 전방부로 치우치는 경우에는 R1값이 더욱 커지게 되고, 사용자가 트랙 벨트의 후방부로 치우치는 경우에는 R2값이 더욱 커지게 되어, 브리지 전압차 △V의 값의 부호와 절대값의 크기에 의하여 사용자가 전방 또는 후방으로 치우쳐있는지, 그리고 어느정도 치우쳐있는지를 감지할 수 있게 된다. 이를 통해, 트랙 벨트를 구동하는 구동부의 구동 속도를 가속 또는 감속함으로써 사용자의 조작이 없더라도 자동으로 가속되거나 감속되는 자동속도조절장치를 구현할 수 있게 된다. 이 때, 전방 하중 센서용 스트레인게이지와 후방 하중 센서용 스트레인게이지의 저항값(R1, R2)은 동일한 저항값을 갖는 것이, 사용자가 트랙 벨트의 전후방부에 치우쳐 위치하는 경우에 △V의 부호가 변환되므로, 제어의 용이성 측면에서 바람직하다.

그리고, 상기 트랙 벨트 상에서 사용자가 보다 빨리 달리는 경우에는 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 전방부에 치우치게 되는 데, 사용자의 치우치는 편차의 정도에 비례하여 상기 휘스톤브리지의 브리지 전압차 △V가 증감하므로, 상기 휘스톤브리지의 브리지 전압차 △V에 비례하여 상기 구동부의 구동 속도의 가감속량을 조절한다.

이 때, 가감속의 제어에 있어서 지나치게 민감도가 높아져 오작동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 트랙 벨트 상에서 사용자가 소정의 양만큼 전방부 또는 후방부로 치우치지 않는 경우에는 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속하지 않고, 사용자가 상기 트랙 벨트 상에서 소정의 양보다 전방부 또는 후방부로 더 치우친 경우에 한하여 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속할 수도 있다.

또한, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 트랙 벨트의 좌,우측에 각각 설치되어, 사용자가 좌,우측으로 어느정도 편심되어 운동하는 성향을 갖더라도, 사용자가 전방 또는 후방으로 어느정도 편심되어 있는지 여부를 용이하게 감지할 수 있게 된다.

그리고, 사용자가 트랙 벨트 상에서 걷기 또는 런닝 운동을 개시한 이후에, 소정의 시간동안 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속하지 않고 트랙 벨트의 전방부와 후방부의 하중을 각각 측정하여 이를 평균화하여 기준 브리지 전압차(△Vref)로 저장하여 둔다. 이는, 사용자의 성향별로 트랙 벨트 상의 런닝 위치가 서로 다르므로, 사용자의 성향에 따른 운동 위치를 초기에 정확하게 파악하여, 사용자의 성향에 따라 트랙 벨트의 이동 속도를 효과적으로 조절하기 위함이다. 예를 들어, 어느 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 다소 치우친 위치에서 운동하는 성향을 가지고 있는 경우에, 그 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 다소 치우쳐있다고 하더라도, 기준 브리지 전압차(△Vref)에 이미 그 성향이 고려되어 있으므로, 사용자가 전방부로 더욱 치우치지 않는다면 트랙 벨트의 이동 속도를 더이상 가속시키지 않는다.

그리고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 트레드밀에서 사용자의 하중을 지지하도록 상기 트랙 벨트의 상하부 사이에 놓여진 데크를 지지하는 프레임과 접촉하여 설치된다. 즉, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 프레임과 상기 데크의 사이에 설치될 수도 있으며, 상기 데크의 하중에 의하여 상기 프레임의 변형량을 측정하여 이로부터 상기 데크로부터의 하중을 산출하도록 설치될 수도 있다.

한편, 본 발명은, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와, 상기 트랙 벨트의 주행 거리를 감지하는 주행거리 감지부와, 주행 코스의 정보를 입력받아, 상기 주행거리 감지부로부터 감지된 주행 거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하는 제어부를 포함하여 구성된 다수의 트레드밀과; 상기 다수의 트레드밀이 접속 가능하게 형성된 서버와; 상기 다수의 트레드밀 중 일부의 트레드밀이 하나의 주행 코스를 동시에 선택 가능하고, 상기 일부의 트레드밀의 각각의 감지된 주행거리를 전송받아 주행거리에 따른 코스 정보를 제공하는 서버 제어부를; 포함하여 구성되고, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀들은 상호간의 주행 데이터를 공유하고, 상기 서버 제어부로부터 받은 코스 정보에 따라 각각의 경사 구동부가 제어되는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템을 제공한다.

이 때, 상기 트레드밀은 각각 화면부를 구비하고, 상기 코스 정보는 주행 거리에 따른 화상 정보를 포함하여, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀은 상호간의 화상 데이터도 함께 공유하여 각각의 트레드밀의 화면부에 표시된다. 그리고, 상기 서버 제어부는 하나의 코스에 동시에 접속한 상기 트레드밀들의 주행 정보를 서로 공유한다. 즉, 트레드밀을 이용하여 다수의 사람이 하나의 코스에 관한 정보를 공유하면서 동시에 마라톤 대회를 열 수 있게 되는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템의 구성을 보다 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템(100)은 사용자가 걷기 또는 런닝 운동하는 트랙부(110)와, 트랙부(110)의 경사도를 조절하는 경사 구동부(120)와, 트랙부(110)의 런닝 속도나 경사도를 제어하고 기타 서버와 접속되어 통신이 가능하고 소정의 메모리를 구비한 제어부(130)와, 트 랙부(110)의 주행 속도 및 주행 거리를 감지하는 센서(140)와, 트랙 벨트(111) 상에서 운동중인 사용자의 하중을 트랙 벨트(111)의 전방과 후방에서 각각 측정하는 하중 센서 모듈(190)을 포함하여 구성된다.

상기 트랙부(110)는 무한 궤도로 이동하는 트랙 벨트(111)와, 트랙 벨트(111)의 양단에서 트랙 벨트(111)의 이동을 안내하는 구동 롤러(112)와, 트랙 벨트(111)의 상하부 사이에 사용자의 체중을 지지하도록 판(板)형상으로 형성된 데크(113)와, 사용자의 체중을 포함하여 데크(113)를 지지하도록 데크(113)의 양측면과 접촉하여 지지하는 프레임(114)과, 데크(113)와 프레임(114)의 사이에 충격을 흡수하도록 설치된 방진 고무(115)와, 프레임(114)이 외부에 노출되지 않도록 미감을 향상시키는 플라스틱이나 금속 재질로 프레임(114)의 양측면을 덮도록 형성된 데코 커버(116)와, 트레드밀(100)의 후방부를 지지하는 지지대(117)와, 구동 롤러(112)의 회전을 구동하는 구동 모터(118)와, 구동 모터(118)로부터의 구동력을 구동 롤러(112)에 전달하는 전달 벨트(118a)를 포함하여 구성된다.

여기서, 구동 모터(119)와 경사 구동부(120)는 트랙부(110)의 전방에 위치한 수용부(112a)에 설치된다. 그리고, 도2에 도시된 바와 같이, 트랙 벨트(111)는 구동 롤러(112) 사이에 서무한 궤도로 이동 가능하게 설치되고, 트랙 벨트(111)의 상하면 사이에 데크(113)가 삽입 설치된다. 그리고, 사용자의 체중과 운동 충격을 지지하는 데크(113)는 프레임(114)으로부터 'ㄱ'자 형상으로 돌출 형성된 데크 지지대(114a)에 의하여 그 양측이 지지된다. 그리고, 데크 지지대(114a)와 데크(113) 사이에는 방진 고무(115)가 설치되어, 사용자의 충격 하중을 감쇠시켜 사용자의 무 릎 등을 보호한다.

상기 경사 구동부(120)는 트랙부(110)의 경사도를 조절하도록 양단(121a,121b)이 회동가능하게 결합된 신축 부재(121)와, 신축 부재(121)의 신축을 구동하는 모터(122)와, 신축 부재의 일단(121a)과 중앙부(123a)가 회동 가능하게 결합된 수평바(123)와, 수평바(123)의 양끝단에 부착된 지지대(134)와, 트레드밀(100)의 전방부를 지지하도록 지지대(124)의 끝단에 회전 가능하게 부착된 지지 롤러(125)와, 중앙부가 신축 부재(121)의 타단(121b)과 회동 가능하게 결합되고 양단이 데코 커버(116)근처에서 돌출 형성된 체결부(129a)에 결합되는 고정바(129)를 구비한다.

이를 통해, 모터(122)의 구동에 의하여 신축 부재(122)가 늘어나면, 고정바(129)와 수평바(123) 사이의 거리가 멀어지면서, 지지대(134)와 지면과 이루는 각도가 커지게 되고, 지지대(134)의 끝단의 지지 롤러(125)가 구르면서 트랙부(110)의 경사도가 크게 조절된다. 반대로, 모터(122)의 구동에 의하여 신축 부재(122)가 줄어들면, 고정바(129)와 수평바(123) 사이의 거리가 가까와지면서, 지지대(134)와 지면과 이루는 각도가 작아지게 되고, 지지대(134)의 끝단의 지지 롤러(125)가 구르면서 트랙부(110)의 경사도가 작게 조절한다. 즉, 모터(122)의 회전 방향과 회전량을 제어함으로써, 트랙부(110)와 지면 사이의 경사도를 조절할 수 있게 된다.

상기 제어 판넬부(130)는, 내부에 메모리와 회로부가 안착되도록 외형이 견고하게 형성된 제어판(131)과, 트랙 벨트(111)의 이동 속도, 런닝 이동 거리, 소모된 칼로리 및 사용자에 의하여 선택된 마라톤 코스의 화상 정보를 표시하는 엘씨디 (132)와, 제어판(131)의 하단으로부터 연장되어 사용자가 운동중이나 비상시에 잡을 수 있도록 돌출 형성된 손잡이(133)와, 제어판(131)이 사용자의 허리 높이에 설치되도록 트랙부(110)로부터 수직으로 세워져 고정된 연결 부재(134)와, 연결 부재(134)의 횡방향 강성을 보강하도록 연결 부재(134) 사이를 연결하는 수평 보강재(135)와, 다양한 마라톤 코스를 선택할 수 있도록 CD나 DVD 등의 저장 매체를 수용하여 읽을 수 있도록 제어판(131)에 형성된 매체 수용부(136)를 구비한다.

여기서 제어판(131)에는 트레드밀(100)의 트랙 벨트가 사용자의 위치에 따라 자동으로 트랙 벨트의 구동 속도를 제어할 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 의하여 마라톤 코스를 그대로 구현하도록 트랙 벨트의 주행 거리에 따라 경사도를 자동으로 조절하고, 다양한 마라톤 코스를 선택할 수 있도록 매체 수용부(136)에 입력된 매체를 판독할 뿐만 아니라, 별도의 네트워크 연결부를 구비하여 인터넷 등의 서버에 연결하여 서버로부터 마라톤 코스를 다운로드하여 선택할 수도 있고, 서버에 저장된 마라톤 코스를 다운로드하지 않고서도 선택하는 등 다양한 기능을 수행하는 제어부가 안착된다.

따라서, 도13에 도시된 바와 같이, 상기 제어부는 매체나 서버로 부터 화상 정보와 경사 정보를 포함하는 코스 정보와, 트랙 벨트(111)의 실제 주행 거리를 입력 받아, 트랙 벨트(111)의 주행거리에 따라 마라톤 코스에 따른 경사도를 구현하도록 경사 구동용 모터(122)를 제어하고, 트랙 벨트(111)의 주행 거리에 따라 코스의 풍경을 보여주도록 엘씨디(132) 또는/및 스크린(132')을 제어할 수 있게 된다.

그리고, 마라톤 코스의 풍경 등을 표시하는 화상 정보가 엘씨디(132)를 통해 표시될 수도 있지만, 사용자의 시각적 효과를 보다 높이기 위하여, 사용자가 런닝하면서 바라볼 수 있도록 트레드밀 시스템의 전면에 설치된 프로젝션 타입이나 엘씨디 등의 커다란 스크린(132')을 통해 표시될 수도 있다. 또한, 나카다스구루가 고안하여 대한민국 공개특허공보 제2004-47692호에 공개된 안경형 디스플레이 제어 방법을 이용하여, 사용자별로 서로 다른 화면을 표시할 수 있도록 사용자의 머리부에 착용하는 안경이나 헬멧 형태의 착용식(着用式) 화상 기기(미도시)로 사용될 수도 있다. 즉, 도13에 도시된 바와 같이, 제어부(131)는 트랙 벨트(111)의 주행 거리를 검출하여 주행 거리에 따른 마라톤 코스의 풍경 정보를 스크린(132') 또는 착용식 화상 기기(132")에 유선이나 블루투스 등의 무선으로 전송하여, 스크린(132') 또는 착용식 화상 기기(132")에 마라톤 코스의 시각적 풍경을 표시하게 된다.

상기 주행거리 감지센서(140)는, 도2에 도시된 바와 같이, 데크(113)의 저면에 장착되어, 트랙 벨트(111)가 무한 궤도로 회전할 때마다 트랙 벨트(111)의 내측면에 표시된 감지용 스트립(111a)을 감지함으로써, 사용자의 주행 거리를 감지한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 별도의 주행거리 감지센서(140)가 부착된 것을 예시로 설명하였지만, 별도의 주행거리 감지센서가 없더라도, 트랙 벨트(111)를 구동하는 구동 모터(118)에 보내는 주파수 신호를 제어부에서 감지하여, 사용자의 주행 거리 및 주행 속도를 검출하도록 구성될 수도 있다.

상기 하중 센서 모듈(190)은 데크(113)에 전달되는 하중을 측정하기 위하여 데크(113)의 전방부와 후방부에 각각 설치되며, 프레임(114)으로부터 측방향으로 돌출 형성된 결합 부재(191)와, 결합 부재(191)와 결합되어 데크(113)로부터의 하 중에 의하여 적당량의 굽힘 변형이 일어나도록 적당한 두께로 형성된 굽힘 부재(192)와, 굽힘 부재(192)의 저면에 부착되어 탄성 영역 내에서 굽힘 부재(192)와 함께 굽힘 변형되어 그 저항값이 변하도록 형성된 스트레인게이지(193a, 193b, 194a, 194b)를 구비한다.

여기서, 결합 부재(191)와 굽힘 부재(192)는 각각의 4개의 체결공(191a,192a)이 겹쳐진 상태에서 볼트 등의 체결 수단에 의하여 일체로 변형되도록 견고하게 고정된다. 그리고, 굽힘 부재(192)의 또 다른 관통공(192b)은 방진 고무(115)의 중앙에 형성된 관통공과 연통되어 방진 고무(115)를 고정하는 데 사용된다.

상기 제어부는, 도11에 도시된 바와 같이, 트랙 벨트(111)의 전방부의 하중을 측정하도록 저항값 R2의 값을 갖는 한 쌍의 스트레인게이지(194a,194b)와 트랙 벨트(111)의 후방부의 하중을 측정하도록 저항값 R1의 값을 갖는 한쌍의 스트레인게이지(193a,193b)가 서로 마주보도록 형성된 휘스톤 브리지와, 상기 휘스톤 브리지의 전방 스트레인게이지(194a, 194b)와 후방 스트레인게이지(193a, 193b) 사이의 제1접점(181)과 제2접점(182) 사이의 브리지 전압차(△V)를 증폭하는 증폭기와, 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기를 포함하여 구성된다. 그리고, 아날로그/디지털 변환기를 통해 변환된 디지털 신호를 제어부에 전송하여, 이를 기초로 구동부(112a)의 구동 속도를 조절함으로써 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 조절하게 된다.

이 때, 상기 휘스톤브리지에 전원(POWER SUPPLY)을 V로 인가하면, 전방 스트 레인게이지(194a)와 후방 스트레인게이지(193a) 사이의 제1접점(181)과 제2접점(182) 사이의 브리지 전압차(△V)는 전술한 수학식 1과 같이 표현된다. 따라서, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방부 또는 후방부로 치우치게 되면, 치우치는 쪽에 설치된 스트레인게이지는 그 저항값이 치우치지 않는 쪽의 스트레인게이지의 저항값보다 더 커지므로, 상기 △V의 부호는 사용자의 편심되는 방향에 따라 달라지게 된다. 또한, 어느 한쪽으로 치우치는 정도가 더욱더 커질 수록 치우치는 쪽의 스트레인게이지의 저항값은 보다 커지는 반면에, 치우지지 않는 스트레인게이지의 저항값은 상대적으로 더 작아지므로, 치우치는 정도에 비례하여 △V의 절대값이 변하게 된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 트레드밀 시스템는 △V의 부호와 절대값의 크기에 따라 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속 또는 감속하도록 구성된다.

이 때, 전방 스트레인게이지(194a,194b)와 후방 스트레인게이지(193a,193b)는 모두 동일한 저항값을 갖는 것으로 형성된 것이 바람직하다. 다만, 120Ω 또는 350Ω 등 어떠한 저항값을 갖더라도 무방하다.

이하, 도14를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 마라톤 코스를 구현하는 트레드밀 시스템(100)의 작동 원리를 상술한다.

트레드밀 시스템(100)을 이용하여 소정의 마라톤 코스를 런닝하고자 하는 사용자는 주행 코스 정보를 트레드밀 시스템의 제어부(131)에 입력한다. 이 때, 사용자가 선택하는 마라톤 코스는 트레드밀 시스템(100)의 제어부(131)의 메모리에 미리 입력되어 있는 마라톤 코스 중 어느 하나를 선택하는 것일 수도 있으며, 마라톤 코스 정보가 입력된 CD 또는 DVD 등의 매체를 매체 수용부(136)에 넣고, 매체로부 터 판독하여 마라톤 코스 정보를 입력/선택할 수도 있으며, 네트워크 접속회로를 구비하여 유선 또는 무선으로 서버와 접속하여 서버에 저장된 마라톤 정보를 서버로부터 다운받거나 직접 읽음으로써 마라톤 코스를 선택할 수도 있다. 이 때, 주행 코스 정보는 주행 거리에 따른 지면의 경사도와, 주행 거리에 따른 2차원 또는 3차원의 주변의 풍경과, 지형에 따른 풍속 등의 데이터가 포함된 것이 바람직하다.

주행 코스 정보는 반드시 42.195km일 필요는 없으며, 5km, 10km, 20km 등 어떠한 주행 거리이어도 무방하다.

그리고 나서, 사용자는 시작 버튼을 누르고 런닝 운동을 시작하면, 사용자에 의하여 선택된 주행 코스를 트레드밀 시스템(100)이 그대로 구현하게 된다. 즉, 사용자의 기분이나 상태에 따라 빠르게 달리면 트랙 벨트(111)는 보다 빠른 속도로 가속되고, 사용자가 느리게 달리면 트랙 벨트(111)는 보다 느린 속도로 감속된다. 아울러, 주행거리 감지센서(140)는 사용자의 주행 거리를 실시간으로 검출하여, 검출된 주행 거리를 제어부(131)로 전송한다.

제어부(131)는 사용자가 런닝에 의하여 주행한 거리에 따라 미리 선택된 주행 코스의 풍경을 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 시각적으로 표시함으로써, 사용자가 실제로 마라톤 코스를 달리고 있는 듯한 가상 현실감을 느끼도록 한다. 또한, 제어부(131)는 사용자가 런닝에 의하여 주행한 거리에 따라 미리 선택된 주행 코스의 경사도를 조절하도록, 경사 구동부(120)의 구동 모터(122)를 정방향 혹은 역방향으로 회전시켜, 선택된 주행 코스의 경사면을 그대로 구현한다.

그리고, 사용자가 코스 주행 중에 정지 버튼을 누르거나 선택된 주행 코스를 완주하면 트랙 벨트(111)의 구동은 자동적으로 종료된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템(100)을 이용함으로써, 사용자가 다양한 마라톤 코스를 임의로 선택하고, 런닝이 시작된 이후에 트랙 벨트의 이동 속도를 가감속하거나 경사도를 조절하는 조작이 없더라도, 선택된 마라톤 코스의 주행 거리에 따른 경사도와 화상 풍경을 직접 느끼도록 함으로써, 사용자가 마라톤 코스를 실제로 달리는 듯한 느낌을 심어주어, 지루하지 않게 장시간 동안 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있도록 고취시킨다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템(100)에 입력되는 주행 코스 정보에는 춘천국제마라톤대회와 같은 실제 대회의 참가자들의 주행 정보나 가상의 참가자들의 주행 정보를 포함되어, 엘씨디(132)나 스크린(132')에 트레드밀 시스템(100) 상의 사용자 이외에 미리 입력/저장해둔 다른 참가자와 경쟁을 하는 시뮬레이션 게임이나 사이버 마라톤 대회를 열 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예의 트레드밀 시스템(100)이 사용자의 입력이 없더라도 트랙 벨트(111)의 이동속도를 자동적으로 조절하는 작동 원리는 다음과 같다. 즉, 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치가 어느 정도 벗어난 경우에 가감속을 할 것인지를 브리지 전압차 △V로 환산하여 초기 설정값(△Vset)으로 제어부에 입력하여 둔다. 그리고, 사용자가 트랙 벨트(111) 위로 올라가 운동 시작 버튼을 누르고 걷기 또는 런닝 운동을 시작하면, 운동 시작후 약 1분정도의 일정 시간 동안 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 자동으로 가감속하지 않은 채, 트랙 벨트(111)의 전방부와 후방부에서 하중 센서 모듈(190)로 각각 하중을 측정한다. 이를 통해, 현재 트 랙 벨트(111)상에서 런닝 운동 중인 사용자가 트랙 벨트(111)상의 어느 위치에서 런닝 운동을 하는 성향을 가지고 있는지를 파악한다. 구체적으로는, 운동 시작후 약 1분동안 도7에 도시된 휘스톤 브리지회로의 브리지 전압차△V의 평균값을 구하여 이를 가감속 기준 브리지 전압차 △Vref 로 기억하여 둔다.

그리고 나서, 사용자가 런닝 속도가 빨라져 사용자의 몸이 트랙 벨트(111)의 전방부에 치우치게 되는 경우에는, 사용자의 전방에 설치된 굽힘 부재(192)에는 후방에 설치된 굽힘 부재(192)에 비하여 보다 많은 굽힘 변형이 발생되므로, 전방부의 스트레인게이지(194a, 194b)의 저항값 R2는 커지는데 반하여, 후방에 설치된 굽힘 부재(192)는 거의 굽힘 변형이 일어나지 않으므로, 후방 스트레인게이지(193a, 193b)의 저항값 R1은 거의 변화하지 않는다. 따라서, 수학식 1에 따라 △V는 부호가 (-)가 되며, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방부에 치우칠 수록 그 절대값은 커진다. 이 때, (△V-△Vref)의 절대값이 상기 초기 설정값(△Vset)의 절대값을 초과한 경우에는, 사용자가 전방부로 치우친 정도가 초기 설정값(△Vset)을 통해 설정해 둔 정도를 치우친 것이므로, (△V-△Vref)의 절대값의 크기에 비례하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속시키는 지령을 제어부로 전송함으로써, 사용자의 별도의 조작이 없더라도 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 감지하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속하게 된다.

마찬가지로, 사용자가 운동중에 지치게 되어 런닝 속도가 느려짐에 따라 사용자의 몸이 트랙 벨트(111)의 후방부에 치우치게 되는 경우에는, 사용자의 후방에 설치된 굽힘 부재(192)에는 전방에 설치된 굽힘 부재(192)에 비하여 보다 많은 굽 힘 변형이 발생되므로, 후방부의 스트레인게이지(193a, 193b)의 저항값 R1는 커지는데 반하여, 전방에 설치된 굽힘 부재(192)는 거의 굽힘 변형이 일어나지 않으므로, 전방 스트레인게이지(194a, 194b)의 저항값 R1은 거의 변화하지 않는다. 따라서, 수학식 1에 따라 △V는 부호가 (+)가 되며, 사용자가 트랙 벨트(111)의 후방부에 치우칠 수록 그 절대값은 커진다. 이 때, (△V-△Vref)의 절대값이 상기 초기 설정값(△Vset)의 절대값을 초과한 경우에는, 사용자가 후방부로 치우친 정도가 초기 설정값(△Vset)을 통해 설정해 둔 정도를 치우친 것이므로, (△V-△Vref)의 절대값의 크기에 비례하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 감속시키는 지령을 제어부로 전송함으로써, 사용자의 별도의 조작이 없더라도 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 감지하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 감속하게 된다. 이 때, 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속할 것인지 감속할 것인지의 여부는 (△V-△Vref)의 부호에 따라 달라진다.

상기의 트랙 벨트의 이동 속도의 조절은 사용자의 런닝 운동이 종료될 때까지 지속된다.

또 한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트레드밀 시스템(1000)의 구성이 도15 에 도시되어 있다. 즉, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀(100)과 같이 구성된 여러대의 제1트레드밀(100), 제2트레드밀(200),..., 제n트레드밀(300, 여기서 n은 자연수)은 모두 유선 또는 무선으로 서버(99)에 접속 가능하게 구성되며, 트랙 벨트(111)의 속도가 트랙 벨트(111)상의 사용자의 위치에 따라 자동으로 조절되고, 트랙 벨트(111)의 경사도가 경사 구동부(120)에 의하여 조절된다. 그리 고, 사용자가 선택한 주행 코스를 사용자의 주행 거리에 따라 엘씨디(132) 및/또는 스크린(132')에 표시된다.

상기 제1트레드밀(100), 제2트레드밀(200),..., 제n트레드밀(300)은 하나의 서버(99)에 동시에 접속하여, 상기 트레드밀들(100,200,300)을 이용하는 사용자가 서버(99)에 저장된 주행 코스를 동시에 선택하여 함께 마라톤 경주를 할 수 있도록 구성된다. 이 때, 서버는 인터넷 상의 서버일 수도 있으며, 여러대의 트레드밀을 구비하고 있는 스포츠 센터 내의 서버일 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트레드밀 시스템(1000)의 작동 원리를 도16을 참조하여 상술한다.

트레드밀(100,200,300)을 이용하여 함께 런닝 운동을 하고자 하는 사용자들이 서버(99)에 접속하여, 서버(99)의 여러 마라톤 코스 중에 어느 하나의 마라톤 코스를 선택하면, 서버(99)는 상기 트레드밀(100,200,300)에 선택된 코스 정보를 전송한다.

그리고 나서, 서버(99)는 엘씨디(132)나 스크린(132') 또는 별도의 스피커(미도시)를 통하여 카운트 다운을 알리고, 여러 트레드밀(100,200,300)에 출발 신호를 전송한다. 그러면, 상기 트레드밀(100,200,300)의 사용자는 걷기 또는 런닝 운동을 시작한다.

각각의 트레드밀(100,200,300)은 주행거리 감지센서(140)를 이용하여 사용자의 주행 거리를 검출하여, 검출된 주행 거리 정보를 서버(99)로 전송한다. 이와 동시에, 서버(99)는 각각의 트레드밀(100,200,300)의 주행 거리에 따른 화상 데이터, 경사도 데이터, 풍향 및 풍속 데이터, 다른 사용자의 주행 거리 데이터를 각각의 트레드밀(100,200,300)에 전송한다.

그러면, 각각의 트레드밀(100,200,300)은 서버로부터 수신된 데이터를 기초로 하여, 사용자가 현재 걷기 또는 런닝에 의하여 주행한 주행 거리에 따른 주행 코스의 풍경 정보를 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 표시하여 실외에서 런닝 운동을 하는 듯한 느낌을 사용자에게 심어주고, 사용자의 주행 거리에 따른 지면의 경사대로 트랙부(110)의 경사도가 경사 구동부(120)에 의하여 조절되고, 풍량 및 풍속 데이터에 따라 트레드밀(100,200,300)의 주변에 설치된 팬(fan)으로 바람을 불어주며, 다른 트레드밀에서 런닝 운동 중인 사용자의 주행 데이터를 아바타 형식으로 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 표시하여 주행 코스의 런닝 운동을 마치 실제로 실외에서 마라톤 경기를 하듯이 구현할 수 있게 된다.

상기와 같은 런닝 운동은 사용자가 중간에 기권을 하여 주행 정지 버튼을 누르거나, 초기에 선택한 주행 코스를 완주하면, 사용자의 주행 내역 및 순위, 구간별 소요 시간, 역대 최고 기록 등 통계 자료를 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 표시함으로써, 사용자의 런닝 운동의 의욕을 고취시킬 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 트레드밀만을 예시로 들어 설명하였으나, 이와 같은 시스템은 주행을 하는 자전거와 같은 운동 기구에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.

또한, 트랙 벨트(111)상의 사용자의 위치를 파악함에 있어서, 사용자의 성향별로 트랙 벨트(111)상의 어느 위치에서 운동하는지 파악하는 단계를 포함한 것을 일례로 들어 설명하였지만, 이를 제외시키고 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 브리지 전압차(△V)의 부호와 크기에 따라 곧바로 제어할 수도 있다. 그리고, 가감속 여부를 감지하는 민감도가 지나치게 높아지는 것을 억제하기 위하여, 상기 브리지 전압차(△V)의 절대값이 소정의 값보다 작은 경우에는 트랙 벨트(111)의 가감속 조절을 행하지 않는 초기 설정값(△Vset)이 설정되는 것을 예시하였으나, 이는 선택적으로 적용될 수 있는 것이다. 이 경우에는 △Vref와 △V의 초기 설정값이 없는 상태에서 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가감속하게 되므로, △V의 절대값과 부호만에 의하여 트랙 벨트의 이동 속도를 조절하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도, 주행 거리에 따른 풍경 정보를 화면을 통해 표시하고, 트레드밀의 트랙부의 경사도가 입력된 마라톤 코스의 주행 거리에 따른 지면의 경사와 동일하게 되도록 제어하고, 마라톤 경기의 지형에 따른 풍향과 풍속을 팬으로 불어줌으로써, 사용자가 실내에서 런닝 운동을 하고 있음에도 실외에서 마라톤 코스를 주행하는 것과 같은 가상 현실감을 느끼도록 하여, 런닝 운동의 지루함을 방지하고 흥미감을 고취시킴으로써 보다 높은 활용도를 유도하는 트레드밀 시스템을 제공한다.

이를 통해, 사용자의 취향에 따라 다양한 코스를 사용자가 선택하여 직접 걷기 또는 런닝 운동을 코스별로 행할 수 있도록 하여, 획일적인 코스만을 지루하게 반복하여 런닝 운동을 쉽게 싫증나는 것을 방지한다.

또한, 본 발명은, 사용자의 위치에 따라 지나치게 민감하게 가감속되는 것을 방지하여 사용자에게 안정된 자동 런닝 속도의 조절 환경을 제공함으로써, 사용자의 제어판 조작을 최소화하여 사용자의 편의를 도모한다.

한편, 본 발명은 서버에 여러 트레드밀이 접속하여, 동시에 여러 사용자들이 서로 함께 마라톤 경주를 하는 것을 구현하여, 사용자가 실내에서 트레드밀을 이용하여 런닝 운동을 하는 것이 마치 다른 사람과 네트워크로 연결된 게임을 하는 것과 같은 흥미감을 유발함으로써, 트레드밀을 이용한 런닝 운동의 동기를 불러일으킬 수 있게 된다. 아울러, 마찬가지 원리에 의하여 트레드밀을 이용하여 보다 생동감이 넘치는 사이버 마라톤 대회를 열 수도 있다.

Claims (19)

1. 데크와;

   상기 데크의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전 구동되는 트랙 벨트와;

   상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 전방부의 상기 데크의 저면에 설치된 전방 하중 센서와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 후방부의 상기 데크의 저면에 설치된 후방 하중 센서를;

   포함하고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서에서 각각 상기 데크를 통해 전달되는 하중값을 측정하여, 상기 전방 하중 센서에서 측정된 하중값이 커질수록 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 전방에 위치한 것으로 감지하여 가속하고, 상기 후방 하중 센서에서 측정된 하중값이 커질수록 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 후방에 위치한 것으로 감지하여 감속하도록 작동하며, 주행 코스의 정보를 입력받아 상기 트랙 벨트의 주행 거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
2. 데크와;

   상기 데크의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전 구동되는 트랙 벨트와;

   상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중에 의해 변형되도록 상기 트랙 벨트의 전방부의 상기 데크의 저면에 설치된 전방 스트레인게이지와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중에 의해 변형되도록 상기 트랙 벨트의 후방부의 상기 데크의 저면에 설치된 후방 스트레인게이지를;

   포함하고, 상기 전방 스트레인게이지와 상기 후방 스트레인게이지가 휘스톤 브리지를 형성하고, 상기 휘스톤 브리지의 브리지 전압차로부터 상기 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하여, 사용자가 상기 트랙 벨트의 전방에 위치하면 가속하고 사용자가 상기 트랙 벨트의 후방에 위치하면 감속하도록 작동하며, 주행 코스의 정보를 입력받아 상기 트랙 벨트의 주행 거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   주행 코스의 정보를 입력받아, 상기 주행거리 감지부로부터 감지된 주행거리 에 따라 상기 주행 코스의 시각적 정보를 화상으로 표시하는 화면부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 주행 코스를 외부로부터 읽어들이는 판독부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 전방 스트레인게이지와 상기 후방 스트레인게이지는 동일한 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 트레드밀은 상기 데크를 접촉하여 지지하는 프레임을 더 포함하고,

   상기 전방 스트레인게이지와 상기 후방 스트레인게이지는 상기 프레임으로부터 돌출되어 상기 데크를 지지하는 굽힘 부재에 부착되어, 상기 굽힘 부재와 일체로 변형되는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
7. 데크와, 상기 데크의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전 구동되는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와, 상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 전방부의 상기 데크의 저면에 설치된 전방 하중 센서와, 상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 후방부의 상기 데크의 저면에 설치된 후방 하중 센서를 포함하고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서에서 각각 상기 데크를 통해 전달되는 하중값을 측정하여, 상기 전방 하중 센서에서 측정된 하중값이 커질수록 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 전방에 위치한 것으로 감지하여 가속하고, 상기 후방 하중 센서에서 측정된 하중값이 커질수록 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 후방에 위치한 것으로 감지하여 감속하도록 작동하며, 주행 코스의 정보를 입력받아 상기 트랙 벨트의 주행 거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하도록 구성된 다수의 트레드밀과;

   상기 다수의 트레드밀이 접속 가능하게 형성된 서버와;

   상기 다수의 트레드밀 중 일부의 트레드밀이 하나의 주행 코스를 동시에 선택 가능하고, 상기 일부의 트레드밀의 각각의 감지된 주행거리를 전송받아 주행거리에 따른 코스 정보를 제공하는 서버 제어부를;

   포함하여, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀들은 상호간의 주행 데이터를 공유하고, 상기 서버 제어부로부터 받은 코스 정보에 따라 각각의 경사 구동부가 제어되는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
8. 데크와, 상기 데크의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전 구동되는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와, 상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중에 의해 변형되도록 상기 트랙 벨트의 전방부의 상기 데크의 저면에 설치된 전방 스트레인게이지와, 상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중에 의해 변형되도록 상기 트랙 벨트의 후방부의 상기 데크의 저면에 설치된 후방 스트레인게이지를, 포함하고 상기 전방 스트레인게이지와 상기 후방 스트레인게이지가 휘스톤 브리지를 형성하고, 상기 휘스톤 브리지의 브리지 전압차로부터 상기 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하여, 상기 사용자의 위치에 따라 상기 트랙 벨트를 가감속하도록 작동하고, 주행 코스의 정보를 입력받아 상기 트랙 벨트의 주행 거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하도록 구성된 구동하도록 구성된 다수의 트레드밀과;

   상기 다수의 트레드밀이 접속 가능하게 형성된 서버와;

   상기 다수의 트레드밀 중 일부의 트레드밀이 하나의 주행 코스를 동시에 선택 가능하고, 상기 일부의 트레드밀의 각각의 감지된 주행거리를 전송받아 주행거리에 따른 코스 정보를 제공하는 서버 제어부를;

   포함하여, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀들은 상호간의 주행 데이터를 공유하고, 상기 서버 제어부로부터 받은 코스 정보에 따라 각각의 경사 구동부가 제어되는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
9. 제 7항 또는 제8항에 있어서,

   상기 서버 제어부는 하나의 코스에 동시에 접속한 상기 트레드밀들의 주행 정보를 서로 공유하는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
10. 무한궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와, 화면부를 구비하고, 주행 코스 정보를 입력받아 감지된 주행 거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하도록 구성된 다수의 트레드밀과;

    상기 다수의 트레드밀이 접속 가능하게 형성된 서버와;

    상기 다수의 트레드밀 중 일부의 트레드밀이 하나의 주행 코스를 동시에 선택 가능하고, 상기 일부의 트레드밀의 각각의 감지된 주행거리를 전송받아 주행거리에 따른 코스 정보를 제공하는 서버 제어부를;

    포함하여, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀들은 상호간의 주행 데이터를 공유하고, 상기 서버 제어부로부터 받은 코스 정보에 따라 각각의 경사 구동부가 제어되며, 상기 코스 정보는 주행 거리에 따른 화상 정보를 포함하여, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀은 상호간의 화상 데이터도 함께 공유하여 각각의 트레드밀의 화면부에 표시되는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 서버 제어부는 하나의 코스에 동시에 접속한 상기 트레드밀들의 주행 정보를 서로 공유하는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템.
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